Question

7．晚上，当室内漆黑一片时，要找照明灯的开关很不方便．小明想给开关装一个指示灯，他的设想：当开关闭合时，照明灯正常发光；当开关断开时，只有指示灯发光．小明设计了如图所示的模拟电路，S是总开关，S₁相当于照明灯的开关，L₁（6V 1W）是指示灯，L₂（6V 12W）是照明灯，电源电压是6V，当把S闭合，S₁断开时，电流表的示数是0.16A．
（1）分析当S闭合、S₁闭合时，L₂能否正常发光．
（2）通过计算分析，当S闭合，S₁断开时，是否只有L₁发光．

Answer 1

分析 （1）当S闭合、S₁闭合时，电路为L₂的简单电路，两端的电压和额定电压相等；
（2）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出两灯泡的电阻，当S闭合，S₁断开时，两灯泡串联，电流表测电路中的电流，根据P=I²R求出两灯泡的实际功率，然后比较两灯泡实际功率判断是否发光．

解答 解：（1）当S闭合、S₁闭合时，电路为L₂的简单电路，两端的电压即为电源的电压6V，
因额定电压下灯泡正常发光，
所以，L₂能正常发光；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，两灯泡的电阻分别为：
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（6V）^{2}}{1W}$=36Ω，R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（6V）^{2}}{12W}$=3Ω，
当S闭合，S₁断开时，两灯泡串联，电流表测电路中的电流，
两灯泡的实际功率分别为：
P₁′=I²R₁=（0.16A）²×36Ω=0.9216W，P₂′=I²R₂=（0.16A）²×3Ω=0.0768W，
灯泡L₁的实际功率接近额定功率能发光，灯泡L₂的实际功率太小不能发光．
答：（1）当S闭合、S₁闭合时，L₂两端的电压和额定电压相等，能正常发光；
（2）经计算可知，当S闭合，S₁断开时，只有L₁发光．

点评 本题考查了电功率公式的灵活运用，要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小．